作物种植结构多目标模糊优化模型与方法

在分析了我国农业水资源现状与农业可持续发展关系的前提下,提出了与农业水资源优化配置密切相关的作物种植结构的多目标模糊优化模型,并提出模糊定权的方法来确定指标权重,克服了目标函数中用线性评判指标来处理高度非线性多目标问题与确定权重的不足.应用实例表明,该理论模型严谨,物理意义明晰,计算方法简洁,可为区域农业可持续发展规划提供较完善的多目标模糊优化理论、模型与方法.

模糊模式识别通用模型及在灌溉技术优选中的应用

针对复杂大系统多层次、多因素的特点,在模糊模式识别理论的基础上,提出了适用于系统任一层次的模糊模式识别通用模型,并应用该模型对灌溉技术方案进行优选。在优选过程中,将优与劣之间分为多个级别以提高模型识别的合理性。由于指标权重对决策影响较大,为克服以往方法中的不足,提出主、客观相结合的方法确定指标权重。实例证明了模型和方法的可行性与实用性。

基于模糊优选和可信性的农业水资源多目标优化配置模型

干旱半干旱流域内社会、经济和生态问题多是由水资源匮乏或管理不当导致的,因此寻求有效的水资源管理方法至关重要。针对农业水资源配置过程的多目标性和不确定性问题,建立了一个多目标模糊可信性优化模型(MFCP)。该模型不仅通过定量分析不同目标在农业发展中的权重,对决策变量的综合效益进行模糊优选,还基于模糊可信理论处理了模糊参数。所开发的MFCP模型应用于甘肃省武威市民勤灌区进行实证研究,构建了以经济、生态和社会效益为目标、以水土资源自然禀赋限制等为约束的水资源优化配置模型。结果表明,可以通过减小玉米和葵花种植面积、增大瓜类和蔬菜的面积达到区域综合效益最优。以2015年为例,与优化前现状相比,优化后的方案在减少11.1%的种植总面积的情况下,能节约水量12.6%、提高经济收益13.8%。

水-土-作物系统的模糊随机优化配置研究

运用多目标模糊随机优化模型,对区域内水-土-作物系统的管理规划和优化配置进行了研究。模型以经济效益、社会效益、生态效益和劳动力的利用为主要目标,寻求作物种植的最优模式,实现对水土资源的最佳配置。为了很好地处理多目标规划中的权重分配问题,采用模糊定权的方法确定各个目标的权重。在建立优化模型时,同时考虑了模糊因素和随机因素对决策问题的影响,因而所得的模型更加客观、合理,能够使各种有限的资源得到充分有效的利用。应用实例表明,该模型理论严谨、操作简单、计算简便,将其应用到农业系统的水-土-作物的优化配置是可行的,能合理地分配各种资源,从而能提高作物产量和经济效益。